基於渦輪流量傳感器的2寸（cùn）柴油流量計價格設計

摘要：我國資源在總量上是一個大國，而在人均占有量上卻是一個名（míng）副其實（shí）的小國。我國資（zī）源總量約占**資源總量的6%。但是我國的人（rén）口數量太大，我國人均占有量隻有**平的（de）1/4，是名（míng）副其實的資（zī）源貧乏**之一。因此，節約用在我國更具有現實意義（yì）。節約用離不開流量檢測技術的支持，渦（wō）輪式的流量（liàng）測量技術精確度高，可重複性好，且更（gèng）適於對潔淨的介質（zhì）進行測量，廣泛應用於流量測（cè）量領域內（nèi）。基於此，本文提出了基於渦輪流量傳感器的2寸柴油流量計價格設計。
引言
2寸柴（chái）油流量計價（jià）格，通常指用於（yú）進（jìn）行測量管道中的流（liú）體（tǐ）流量的（de）一種儀表。2寸（cùn）柴油流量計價格量屬於計量科學技術的一個分（fèn）支，也是其中一（yī）個不可或缺的組成部（bù）分，因為它（tā）與國（guó）民經濟、國（guó）防建設以及科學研究密切聯係。在工業中，2寸（cùn）柴（chái）油流量計價格量的作用至關重要，因為準確的2寸柴油流量計價格量與工業產品質量和生產效率密切相關。本設計主要是基（jī）於渦輪流量傳感器（qì）的2寸柴油流量計價格設計，可實（shí）時顯（xiǎn）示的瞬時流量和累積流量（liàng），通過（guò）對EEPROM中參數的（de）設置可調整係統測量時的環境參數，以適應各種不同條件下的流量測量。

1 2寸柴油流量計價格總體設計（jì）
本文所設計的2寸（cùn）柴（chái）油流量計價格主要由ARM微處理（lǐ）器，串口通信模塊，數據存（cún）儲模塊，液晶顯示屏模塊以及按鍵模塊（kuài）組成。總體框架如圖（tú）1所示。係（xì）統初始上電，等待用戶按鍵選擇，讀寫EEPROM中的儀表（biǎo）係數，密度，線性（xìng）修正參數等具體參數，接收（shōu）傳感器所傳入的脈衝並對其計數，內部進行（háng）數據處理計（jì）算（suàn）出（chū）脈衝的頻率（lǜ），按照傳感器提供的2寸柴（chái）油流量（liàng）計價格算（suàn）公式（shì）和參數計算出瞬時流量和累計流量（liàng）並顯示於LCD12864液（yè）晶顯示屏上。
2 2寸柴油流量計價格（gé）硬件設計
2.1 微處理器*小係統
本設計中采用的微（wēi）處理器為NXP公司的M3係列LPC1766，它具（jù）有三級流線（xiàn）和（hé）哈佛結構，功耗低，性能高，並且包含了眾多（duō）外設。此外，M3內核還為LPC1766提供了一個能夠降低中斷延時和實現高效處理中斷的嵌套（tào）向量（liàng）中斷（duàn）處（chù）理器。
2.2 串口（kǒu）通信模塊
單片機串口為TTL電平標（biāo）準，即+5V和0V分別代表邏輯“1”和“0”。由於（yú）TTL和RS232高低電平的邏輯和範圍不同（tóng），故這兩種標準串口之間的連接（jiē）*先應進行電平轉換。本設計中采用sp3232芯片轉換LPC1766串口的TTL電平與上位機串口相連，進行RS232通信。TTL到RS232電平轉換電路。注意，RS232電平較高，接通瞬間可能會產生非常高的瞬時電湧，這個電（diàn）湧電流（liú）可（kě）能會擊毀SP3232，所以在使用這個芯片時應拔插之前進行斷電操作，避免熱拔插。
2.3 數據存儲模塊
EEPROM主要是用（yòng）來存（cún）儲一些與測量相關的參數和測量（liàng）的數據（jù）。所選的是串行EEPROM存（cún）儲芯片93C66,大小512B，可配置成8位或者16位結構，它通過SPI總線和LPC1766相連，對流量（liàng）測量參數進行保存。當係統開始運（yùn）行時，通（tōng）過按鍵向（xiàng）存儲芯片寫入相關（guān）的參數，從而保證流量測量結果的正確。這些參數（shù）與實際（jì）運行環境（jìng）是相關，通過重新寫入相應參數以適應新的運行環境。
2.4? LCD液晶顯（xiǎn）示模塊（kuài）
本設計（jì）的顯示模塊（kuài）選擇的是LCD12864,用於實時顯示2寸柴油流量計價格所測量的瞬時流量和累計流量。LCD12864是由128*64個液晶顯示點組成的一個128列（liè）*64行（háng）的（de）陣列（liè），自帶中文字庫（kù），既可以顯示字（zì）母也可以顯示漢字及圖形。
3 2寸柴油流量計價格軟件設計（jì）
3.1 軟件設計總流程
軟件的總體設計主要包括這幾個方麵：係統初始化（huà）程序，LCD顯示程序，流量測量數據處理（lǐ），數據存儲程序以及基於modbus協（xié）議的RS232串口通信程序。這裏*先介紹軟（ruǎn）件設計的總體流程圖，如圖2所示。

係（xì）統初始化程序主要用於微處理器各GPIO功能引腳的選擇、係統時鍾配置、中斷初始化及優先級配置以及LCD液晶屏初始化。微（wēi）處理器LPC1766在modbus主從（cóng）通信協議中處於從機地位，為了實現標準的modbus協議，采用了移植freemodbus源代（dài）碼的方式（shì）。因此串口通信程序所做的隻是根據LPC1766的芯片手冊對串口通信方式進行設置和開啟串口中斷。按鍵程序主要作用是為了（le）實現人機交互功能，本（běn）設計主要用了（le）四個按鍵，分別用於參（cān）數（shù）設置時的確認（rèn），返（fǎn）回，增（zēng）大和減小功能（néng）。
3.2 流（liú）量測量程序
渦輪式流量傳感器輸出脈衝信號的（de）頻率與其流量大小相關，並（bìng）在一般情況下，有f=Kqv
式中，K為傳感器的儀表係數，並在其測量（liàng）範圍內，對qv而言，K相（xiàng）當於一個常數，通常由流量儀表廠商經過多次實驗測得並由提供給用戶直接使用。qv為通過傳感器流體的體積（jī）流量（liàng）。由（yóu）此可以看出，對於流量的測量隻須要（yào）測量傳感器輸出的脈衝數。脈衝信號的采（cǎi）集采用兩個定時器，一個用作計數模式用於對脈衝計數，另一個用作重複定時器，得到單位時間內的（de）脈衝（chōng）數。單位時間內的脈衝數乘以儀表係數再乘（chéng）以相應的補償（cháng）係數，便（biàn）得到了瞬時流量。*後，將瞬時流（liú）量累加到累積流量中（zhōng），並在顯（xiǎn）示屏上顯示出來。此（cǐ）程（chéng）序流程圖如圖3所示。

3.3 液晶屏顯示程序
該程序主要用於實時更新流量信息，微處理器與上位機通過RS232接口以（yǐ）modbus協議進行通信。*後，該設計液晶屏上所顯示的流量信（xìn）息與上位機（jī）軟件所顯示的數據如圖4所示。

4 總結
2寸柴油流量計價格量在**生活的各種方麵（miàn）都有著廣泛應用，從工業農業產品生產到國防經濟和基礎設施建設、從科學技術的理論研究到環境保護，從資（zī）源節約到與人民生活中用（yòng）到的生活資源的計量，都有著2寸柴油（yóu）流量計價格量的（de）參與。本設計通（tōng）過實現對流量的檢測，可使人們進一（yī）步提高的利用效率，從而達到節約用的（de）目的。

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